专题10 磁场 带电粒子在磁场中的运动（练习）（解析版）-2024年高考二轮复习.docx

学而优教有方

PAGEPage1/NUMPAGESPages3

专题10磁场带电粒子在磁场中的运动

目录

TOC\o1-3\h\z\u01磁场的性质安培力洛伦兹力 2

考向一磁场的性质 2

考向二安培力 7

考向三洛伦兹力 15

02带电粒子在磁场中的运动 16

考向一带电粒子在磁场中的圆周运动 16

考向二带电粒子在有界磁场运动的临界与极值问题 20

考向三带电粒子在磁场中运动的多解问题 42

01磁场的性质安培力洛伦兹力

考向一磁场的性质

1．（2023·福建·高考真题）（多选）地球本身是一个大磁体，其磁场分布示意图如图所示。学术界对于地磁场的形成机制尚无共识。一种理论认为地磁场主要源于地表电荷随地球自转产生的环形电流。基于此理论，下列判断正确的是（???）

A．地表电荷为负电荷

B．环形电流方向与地球自转方向相同

C．若地表电荷的电量增加，则地磁场强度增大

D．若地球自转角速度减小，则地磁场强度增大

【答案】AC

【详解】A．根据右手螺旋定则可知，地表电荷为负电荷，故A正确；B．由于表电荷为负电荷，则环形电流方向与地球自转方向相反，故B错误；C．若地表电荷的电量增加，则等效电流越大，地磁场强度增大，故C正确；D．若地球自转角速度减小，则等效电流越小，地磁场强度减小，故D错误。

故选AC。

2．（2022·福建·高考真题）（多选）奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。一个可自由转动的小磁针放在白金丝导线正下方，导线两端与一伏打电池相连。接通电源瞬间，小磁针发生了明显偏转。奥斯特采用控制变量法，继续研究了导线直径、导线材料、电池电动势以及小磁针位置等因素对小磁针偏转情况的影响。他能得到的实验结果有（）

A．减小白金丝直径，小磁针仍能偏转 B．用铜导线替换白金丝，小磁针仍能偏转

C．减小电源电动势，小磁针一定不能偏转 D．小磁针的偏转情况与其放置位置无关

【答案】AB

【详解】A．减小导线直径，仍存在电流，其产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项A正确；B．白金导线换成铜导线，仍存在电流，产生的磁场仍能使小磁针偏转，选项B正确；C．减小伏打电池电动势，只要导线中有电流，小磁场还是会发生偏转，选项C错误；D．通电导线产生的磁场与地磁场叠加后，其空间磁场方向与位置有关，当小磁针在不同位置时其偏转情况不同，选项D错误。

故选AB。

3．（2021·全国·高考真题）两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与在一条直线上，与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（）

??

A．B、0 B．0、2B C．2B、2B D．B、B

【答案】B

【详解】两直角导线可以等效为如图所示的两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在M处的磁感应强度方向为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故M处的磁感应强度为零；两直导线在N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，故N处的磁感应强度为2B；综上分析B正确。

故选B。

4．（2021·浙江·高考真题）如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺线管是密绕的，下列说法正确的是（）

A．电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场

B．螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场

C．螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场

D．磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场

【答案】B

【详解】根据螺线管内部的磁感线分布可知，在螺线管的内部，越接近于中心位置，磁感线分布越均匀，越接近两端，磁感线越不均匀，可知螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场。

故选B。

5．（2021·福建·高考真题）（多选）如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点。已知a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点O，e为的中点且在y轴上；四条导线中的电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外。则（）

A．O点的磁感应强度为0

B．O点的磁感应强度方向由O指向c

C．e点的磁感应强度方向沿y轴正方向

D．e点的磁感应强度方向沿y轴负方向

【答案】BD

【详解】AB．由题知，四条导线中的电流大小相等，且到O点的距离相等，故四条导线在O点的磁感应强度大小相等，根据右手螺旋定则可知，四条导线中在O点产生的磁感应强度方向，如图所示

由图可知，与相互抵消，与合成，根据平行四边形定则，可知O点的磁感应强度方向由O指向c，其大小不为零，故A错误，B正确